北京时间3月29日凌晨2点,中国科学院高能物理研究所与全球40余家科研机构联合发布对迄今最亮伽马射线暴GRB 221009A的研究成果。观测表明,该伽马射线暴产生于距离地球24亿光年的宇宙深处,其亮度是此前伽马射线暴亮度纪录的50倍。用天文学家的话来说,这是千年一遇的天体爆发事件。
伽马射线暴是宇宙中最剧烈的爆炸现象,它在几秒钟内释放的能量,超过太阳一生释放能量的总和,被称为宇宙中最强大的事件。这些年,天文学家一直密切关注这一天文事件。
中国科学院高能物理研究所粒子天体物理中心副主任、极目空间望远镜首席科学家熊少林研究员认为,伽马射线暴的探测实际上是比较困难的,因为伽马射线虽然有很强的穿透能力,但是没有办法穿透大气层。如果我们要探测来自天体的高能X射线、伽马射线,就必须把探测仪器放到太空去。换一个角度来说,探测伽马射线暴又不是很困难,因为伽马射线暴的发生频率比较高,一旦掌握了相关技术,每天就可能探测到几个伽马射线暴。
为什么此次观测到的伽马射线暴被称作是千年一遇的天体爆发现象?“此次伽马射线暴离我们很近。根据我们的慧眼卫星、极目空间望远镜的观测结果,这个伽马射线暴看上去很亮。我们根据它的距离,可以推算出它辐射出多少光子,也就是说它本身有多亮。我们发现它本来的亮度辐射能量很大,打破了纪录。”熊少林介绍说,根据初步估算,此次观测到的伽马射线暴,可能是1千年甚至1万年才能遇到的天体爆发现象。
而这个千年一遇的伽马射线暴被观测到也是非常“幸运”的一件事。“正好是在我们发射了慧眼卫星,也发射了极目空间望远镜之后,它才到达地球,这是非常幸运的。另外,卫星在地球轨道上飞行,伽马射线暴有可能会被地球挡住。比如说,伽马射线暴来自左边,而卫星在地球的右边运行。所以,我们这两颗卫星很幸运,它们处在能够看到伽马射线暴的方位。”熊少林解释说。
能观测到此次伽马射线暴,极目、慧眼这两个大科学装置功不可没。“极目恰好就处在一种很特殊的工作模式下,我们恰好就可以对此次伽马射线暴进行精确测量;而慧眼也非常独特,探测伽马射线暴不是它的初始设计目标,但是科学家通过努力把它的探测能力扩展了,让它可以在兆电子伏能区具有最大的探测能力。所以,我们通过极目和慧眼这两个卫星的组合,对千年一遇的伽马射线暴进行了比较完整的测量。”熊少林补充说。
“做这种基础科学的研究有什么意义,这是大家非常关心的问题。”熊少林说,“一方面,对于天文研究而言,我们需要回答宇宙起源、人类起源等基本问题。比如,宇宙最开始是什么样的,星系的相关性质是什么,还可以通过研究伽马射线暴了解黑洞。我们看到伽马射线暴的时候,可能就见证了一个黑洞的诞生。另一方面,通过这种前沿科学研究和探索,我们也可以发展一些非常尖端的技术,帮助人类改善社会生活。”